به کارگیری تئوری تنش کوپل پیراسته در مطالعه ی رفتار مکانیکی میکرو صفحات

این پایان نامه به بررسی اثرات پارامتر مقیاس طول روی پایداری و فرکانس اصلی میکرو صفحات مستطیلی و دایره ای می پردازد که در دستگاه های rf mems کاربرد دارند. با استفاده از تئوری تنش کوپل پیراسته، معادلات حاکم بر میکرو صفحات کیرشهف و میندلین با تحریک الکترو استاتیکی استخراج می شوند. محدوده ی پایداری میکرو صفحات بر پایه ی تئوری تنش کوپل پیراسته تعیین شده و با مقادیر به دست آمده از تئوری کلاسیک مقایسه می گردد. نتایج عددی به دست آمده نشان می دهند که وابستگی نتایج به اندازه ی میکرو صفحات تنها هنگامی اهمیت می یابد که ضخامت میکرو صفحات مقداری در حدود مقدار پارامتر مقیاس طول ماده ی سازنده ی میکرو صفحات داشته باشد. به بیان دیگر، در ضخامت های کمتر میکرو صفحات، اختلاف بین نتایج به دست آمده در دو تئوری کلاسیک و تنش کوپل پیراسته چشمگیر است؛ در مقابل، در ضخامت های بزرگتر نتاج به دست آمده از تئوری تنش کوپل پیراسته مشابه مقادیر به دست آمده از تئوری کلاسیک می باشد. افزون بر این، مطالعه ی شوک مکانیکی وارد بر محفظه ی میکرو صفحات نشان می دهد که تغییر طول زمان شوک می تواند پاسخ دینامیکی شوک را به پاسخی شبه استاتیکی تبدیل کند، در حالی که تغییر دامنه ی شتاب شوک می تواند حوزه ی پایداری میکرو صفحات را جا به جا نماید. بنابراین پارامترهای طول زمان و دامنه ی شوک نیز علاوه بر ولتاژ pull-in بایستی در طراحی مورد توجه قرار گیرند تا از شکست دستگاه های mems با اعمال شوک مکانیکی جلوگیری شود.